Lè a se dwa ak plas la se dwa, ak tout konpayi Chinwa machin elektrik yo okipe. Lachin sanble te vin sant endistri machin elektrik nan mond lan.
An reyalite, nan Almay, si inite w la pa bay pil chaje, ou ka bezwen achte youn tèt ou. sou papòt la. Sepandan, nou toujou ap diskite poukisa anpil ekselan konpayi machin Alman pa ka fè Tesla, epi li pa difisil pou jwenn rezon yo kounye a.
Nan 2014, Pwofesè Lienkamp nan Inivèsite Teknik nan Minik pibliye yon nouvo liv "Siti de mobilite elektrik 2014", ki gratis epi ouvè a sosyete a, epi li te di: "Malgre ke machin elektrik yo gen divès domaj, mwen pa janm wè yon machin ki deja posede yon mobilite elektrik. Chofè a nan machin nan, re-antre anbrase nan machin nan tradisyonèl yo. Menm machin elektrik ki pi komen an pote ou lajwa nan kondwi, ki pa gen parèy pa yon machin gazolin." Tankou yon machin ka vrèman fè mèt machin nan pa renouvle Voye tounen nan bra yo nan machin tradisyonèl yo?
Kòm nou tout konnen, kè yon machin elektrik se batri a.
Pou yon machin elektrik òdinè, anba tès estanda Ewopeyen an, konsomasyon enèji pou chak 100 kilomèt se sou 17kWh, se sa ki, 17 kWh. Doktè Thomas Pesce etidye konsomasyon enèji nan machin kontra enfòmèl ant anba konfigirasyon optimal la. San yo pa konsidere pri a, konsomasyon enèji optimal pou chak 100 kilomèt ou jwenn lè w itilize teknoloji ki egziste deja a se yon ti kras plis pase 15kWh. Sa vle di ke nan kout tèm, ap eseye diminye konsomasyon enèji pa optimize efikasite nan machin nan tèt li, menm san yo pa konsidere pri adisyonèl la, efè a ekonomize enèji se relativman ti.
Pran pake batri 85kWh Tesla a kòm yon egzanp. Distans kondwi nominal la se 500km. Si konsomasyon enèji redwi a 15kWh/100km atravè efò divès kalite, distans kondwi a ka ogmante a 560km. Se poutèt sa, li ka di ke lavi sa a ki batri nan machin nan se pwopòsyonèl ak kapasite nan pake batri a, ak koyefisyan pwopòsyonèl la relativman fiks. Soti nan pwen de vi sa a, itilizasyon pil ak dansite enèji ki pi wo (tou de enèji Wh / kg pou chak pwa inite ak enèji Wh / L pou chak volim inite bezwen konsidere) se nan gwo siyifikasyon amelyore pèfòmans nan machin elektrik, paske nan machin elektrik, batri a okipe yon gwo pati nan pwa total la.
Tout kalite ityòm-ion pil yo se pi antisipe ak pi lajman itilize pil yo. Batri ityòm yo itilize nan otomobil sitou gen ladan nikèl cobalt ityòm manganat ternary batri (NCM), nikèl cobalt ityòm aluminate batri (NCA) ak ityòm fè fosfat batri (LPF).
1. Nikèl-cobalt ityòm manganate ternary batri NCMse itilize pa anpil machin elektrik aletranje paske nan pousantaj pwodiksyon chalè ki ba li yo, relativman bon estabilite, lavi ki long, ak dansite enèji nan 150-220Wh / kg.
2. NCA nikèl-cobalt aluminate ityòm batri
Tesla sèvi ak batri sa a. Dansite enèji a wo, nan 200-260Wh / kg, epi li espere rive nan 300Wh / kg byento. Pwoblèm prensipal la se ke sèlman Panasonic ka pwodwi batri sa a kounye a, pri a se wo, ak sekirite a se pi move a nan mitan twa pil ityòm yo, ki mande pou segondè-pèfòmans chalè dissipation ak sistèm jesyon batri.
3. LPF ityòm an fè phosphate batri Finalman, an n gade nan batri LPF ki pi itilize nan domestik elektrik machin yo. Dezavantaj nan pi gwo nan sa a kalite batri se ke dansite enèji a trè ba, ki ka sèlman rive nan 100-120Wh / kg. Anplis de sa, LPF tou gen yon pousantaj segondè pwòp tèt ou-egzeyat. Okenn nan sa yo vle pa mizisyen EV. Adopsyon toupatou nan LPF nan Lachin se plis tankou yon konpwomi ki fèt pa manifaktirè domestik pou jesyon batri chè ak sistèm refwadisman - batri LPF gen estabilite trè wo ak sekirite, epi yo ka asire operasyon ki estab menm ak sistèm jesyon pòv batri ak pi long lavi batri. Yon lòt benefis pote nan karakteristik sa a se ke kèk batri LPF gen dansite pouvwa egzeyat trè wo, ki ka amelyore pèfòmans dinamik machin. Anplis de sa, pri a nan pil LPF se relativman ba, kidonk li se apwopriye pou estrateji aktyèl ba-fen ak pri ki ba nan machin domestik elektrik. Men, si li pral kouray devlope kòm teknoloji batri nan tan kap vini an, toujou gen yon mak kesyon.
Ki jan gwo batri a nan yon machin elektrik mwayèn ta dwe? Èske se yon pake batri ak dè milye de pil Tesla nan seri ak paralèl, oswa yon pake batri bati ak kèk pil gwo soti nan BYD? Sa a se yon kesyon anba rechèch, e kounye a pa gen yon repons definitif. Se sèlman karakteristik pake batri ki konpoze de gwo selil ak ti selil yo prezante isit la.
Lè batri a piti, zòn total dissipation chalè batri a pral relativman gwo, epi tanperati a nan tout pake batri a ka efektivman kontwole atravè yon konsepsyon dissipation chalè rezonab pou anpeche tanperati ki wo akselere ak detounen nan. lavi batri a. Anjeneral, pouvwa a ak dansite enèji nan pil ak pi piti kapasite sèl yo pral pi wo. Finalman, e sa ki pi enpòtan, jeneralman pale, mwens enèji yon sèl batri genyen, se pi wo sekirite machin nan tout antye. Yon pake batri ki konpoze de yon gwo kantite ti selil, menm si yon sèl selil echwe, li pa pral lakòz twòp pwoblèm. Men, si gen yon pwoblèm andedan yon batri ak yon gwo kapasite, danje sekirite a pi gwo. Se poutèt sa, gwo selil mande pou plis aparèy pwoteksyon, ki pi lwen diminye dansite enèji nan pake batri a ki konpoze de selil gwo.
Sepandan, ak solisyon Tesla a, dezavantaj yo tou evidan. Dè milye de pil mande pou yon sistèm jesyon batri trè konplèks, ak pri adisyonèl pa ka souzèstime. BMS (Battery Management System) yo itilize sou Volkswagen E-Golf la, yon modil ki kapab jere 12 pil, koute $17. Dapre estimasyon kantite pil Tesla itilize, menm si pri a nan BMS pwòp tèt ou-devlope ba, pri a nan envestisman Tesla a nan BMS se plis pase 5,000 dola ameriken, kontablite pou plis pase 5% nan pri a nan BMS la. machin antye. Soti nan pwen de vi sa a, li pa ka di ke yon gwo batri pa bon. Nan ka a ke pri a nan BMS pa te siyifikativman redwi, gwosè a nan pake batri a ta dwe detèmine dapre pwezante nan machin nan.
Kòm yon lòt teknoloji debaz nan machin elektrik, motè a souvan vin nwayo a nan diskisyon, espesyalman motè melon-gwosè Tesla a ak pèfòmans machin espò, ki se menm plis etone (pouvwa a pik nan motè a Modèl S ka rive jwenn plis pase 300kW, maksimòm la. koupl se 600Nm, ak pik pouvwa a se tou pre pouvwa a nan yon sèl motè nan yon EMU gwo vitès). Gen kèk chèchè nan endistri otomobil Alman ki fè kòmantè jan sa a:
Tesla itilize prèske anyen eksepte eleman konvansyonèl (kò aliminyòm,asynchrone motè pou pwopilsyon, teknoloji chasi konvansyonèl ak lèsispansyon, ESP ak yon sistèm fren konvansyonèl ak ponp vakyòm elektrik, selil laptop elatriye)
Tesla sèvi ak tout pati konvansyonèl yo, kò aliminyòm, motè asynchrone, estrikti machin konvansyonèl, sistèm fren ak batri laptop elatriye.
Sèl inovasyon otantik la se nan teknoloji ki konekte batri aselil, ki sèvi ak fil lyezon ke Tesla te patante, osi byen ke batrisistèm jesyon ki ka flache "sou lè a", sa vle di ke laveyikil pa bezwen kondwi nan yon atelye ankò pou resevwa mizajou lojisyèl.
Sèl envansyon jeni Tesla a se nan manyen yo nan batri a. Yo sèvi ak yon kab batri espesyal, ak yon BMS ki pèmèt rezo san fil dirèk san yo pa bezwen tounen nan faktori a mete ajou lojisyèl an.
An reyalite, gwo pouvwa dansite motè asynchrone Tesla a pa twò nouvo. Nan pi bonè modèl Roadster Tesla a, pwodwi Tomita Electric Taiwan yo itilize, ak paramèt yo pa twò diferan de paramèt yo te anonse pa Model S. Nan rechèch aktyèl la, entelektyèl nan kay ak aletranje gen desen pou pri ki ba, gwo pouvwa. motè ki ka byen vit mete nan pwodiksyon. Se konsa, lè w ap gade jaden sa a, evite mitik Tesla a - motè Tesla yo bon ase, men pa tèlman bon ke pa gen okenn lòt moun ki ka bati yo.
Pami kalite motè yo anpil, sa yo ki souvan itilize nan machin elektrik yo se sitou motè asynchrone (yo rele tou motè endiksyon), motè synchrone eksite deyò, motè synchrone leman pèmanan ak motè synchrone ibrid. Moun ki kwè ke twa premye motè yo gen kèk konesans sou machin elektrik yo pral gen kèk konsèp debaz yo. Motè asynchrone gen pri ki ba ak segondè fyab, leman pèmanan motè synchrone gen gwo dansite pouvwa ak efikasite, ti gwosè men gwo pri, ak konplèks kontwòl seksyon gwo vitès. .
Ou ka tande mwens sou motè synchrone ibrid, men dènyèman, anpil founisè motè Ewopeyen yo te kòmanse bay motè sa yo. Dansite pouvwa a ak efikasite yo trè wo, ak kapasite a Surcharge fò, men kontwòl la se pa difisil, ki se trè apwopriye pou machin elektrik.
Pa gen anyen espesyal sou motè sa a. Konpare ak motè synchrone pèmanan leman an, anplis leman pèmanan, rotor la ajoute tou yon likidasyon eksitasyon ki sanble ak motè synchrone tradisyonèl la. Tankou yon motè pa sèlman gen gwo dansite pouvwa ki te pote pa leman pèmanan an, men tou, ka ajiste jaden an mayetik selon bezwen yo nan likidasyon an eksitasyon, ki ka fasil kontwole nan chak seksyon vitès. Yon egzanp tipik se motè seri HSM1 ki te pwodwi pa BRUSA nan Swis. Koub karakteristik HSM1-10.18.22 se jan yo montre nan figi ki anba a. Pouvwa maksimòm lan se 220kW ak koupl maksimòm lan se 460Nm, men volim li se sèlman 24L (30 cm an dyamèt ak 34 cm nan longè) ak peze sou 76kg. Dansite pouvwa a ak dansite koupl yo fondamantalman konparab ak pwodwi Tesla a. Natirèlman, pri a pa bon mache. Sa a motè ekipe ak yon konvètisè frekans, ak pri a se alantou 11,000 ero.
Pou demann lan pou machin elektrik, akimilasyon nan teknoloji motè se ase matirite. Ki sa ki kounye a manke se yon motè ki fèt espesyalman pou machin elektrik, pa teknoloji a fè yon motè konsa. Yo kwè ke ak matirite gradyèl ak devlopman nan mache a, motè ak dansite pouvwa segondè yo pral vin pi plis ak plis popilè, ak pri a ap vin pi plis ak plis fèmen nan pèp la.
Pou demann lan pou machin elektrik, gen kounye a sèlman yon mank de motè ki fèt espesyalman pou machin elektrik. Yo kwè ke ak matirite gradyèl ak devlopman nan mache a, motè ak dansite pouvwa segondè yo pral vin pi plis ak plis popilè, ak pri a ap vin pi plis ak plis fèmen nan pèp la.
Rechèch la sou machin elektrik bezwen retounen nan sans lan. Sans nan machin elektrik se transpò san danje epi abòdab, pa yon laboratwa teknoloji mobil, epi li pa nesesèman bezwen sèvi ak teknoloji ki pi avanse ak alamòd. Nan analiz final la, li ta dwe planifye ak fèt selon bezwen rejyon an.
Aparisyon Tesla te montre moun ke lavni an dwe fè pati machin elektrik yo. Ki sa ki lavni machin elektrik yo pral sanble ak ki pozisyon Lachin pral okipe nan endistri machin elektrik la nan lavni yo toujou enkoni. Sa a se tou cham nan travay endistriyèl: kontrèman ak syans natirèl, menm rezilta a inevitab ki endike nan lwa yo nan syans sosyal mande pou moun yo reyalize li nan eksplorasyon difisil ak efò!
(Otè: kandida PhD nan jeni machin elektrik nan Inivèsite teknik nan Minik)
Lè poste: Mar-24-2022